DE1489657A1 - Anordnung zur Fokussierung von Kathodenstrahlroehren - Google Patents

Description

Dr. phil. G. B. HAGEN Γ^ J^89 6 5 7 Patentanwalt MUNCHEN-SOLLN Franz-Hals-Straße 21

Telefon 796213

AMP 1628 München, 15. Sept. 1965

Dr.H./Au

AMP Incorporated
Eisenhower Boulevard
Harrisburg, Pa., U.S.A.

Anordnung zur Fokussierung von Kathodenstrahlröhren

Priorität; U.S.A.; 18. Sept. 1964; U.S. Ser. No. 397 379

Die Erfindung betrifft eine dynamische Fokussierungsanordnung für Kathodenstrahlröhren, die selbsttätig Verzerrungen ausgleicht, welche sich als Defokussierungen ergeben, wenn die Wiedergabefläche der Kathodenstrahlröhre im wesentlichen flach ist. Derartige Röhren werden bei Anordnungen zur elektrischen Vervielfachung von Informationen verwendet, bei denen die Information von dem Wiedergabeschirm einer Kathodenstrahlröhre direkt vervielfacht wird. Wenn sich in einem solchen Fall eine Verzerrung der Information auf der Wiedergabefläche der Kathodenstrahlröhre ergibt, erscheint eine derartige Verzerrung auf der Reproduktion.

Eine Anordnung zur Zuführung einer dynamischen Fokussierungsspannung an die Fokuesierungavorrichtung einer Kathodenstrahlröhre, deren Kathodenstrahl einem defokussierenden Einfluß bei der Abtastung unterließt, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung

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dadurch, daß der Fokussierungsvorrichtung eine Gleichspannung zugeführt wird, die den Strahl an einem bestimmten Punkt des Abtastfeldes fokussiert hält und zusätzlich ein Wechselspannungssignal erzeugt wird, dessen Wellenform der Defokussierung des Strahles an anderen Stellen des Abtastfeldes angepaßt ist, und daß Mittel zur Umwandlung dieses Signales in eine Gleichspannung ähnlicher Wellenform vorgesehen sind und diese Gleichspannung und die vorgenannte konstante Gleichspannung während des Abtastvrganges die Fokussierungsvorrichtung der Röhre steuern.

In der nachstehenden Besch/reibung ist im Zusammenhang mit der Figur eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die der Fokussierungsvorrichtung einer Kathodenstrahlröhre eine Fokussierspannung zuführt, welche die Defokussierung während des Abtastvorganges kompensiert; in der Figur sind die zur Anwendung gelangenden Kurvenformen an entsprechenden Steifen der ScbsLtung wiedergegeben.

Eine Kathodenstrahlröhre CRT üblicher Bauart hat eine ebene oder nur wenig gekrümmt e Bodenfläche DF. Im vorliegenden Fall weist die Röhre eine elektrostatische Fokussierung und eine Ablenkvorrichtung auf, die die elektrostatischen Platten DFC umfaßt. 10 ist die Spannungszuführungsleitung. Sine kompensierende Gleichspannung der Leitung 10 hat gemäß figur 1 die parabolische Wellenform A, welche die kompensierende Spannung darstellt, die während einer Ablenkung des Elektronenstrahles über die Wiedergabefläche DF der Röhre CRT den Platten DFC cu-

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geführt wird . Es ist offensichtlich, daß an den Endpunkten des Ablenkvorganges das Maß der Defokussierung wesentlich größer ist als in der Mitte, des Ablenkfeldes, so daß dort ein^größere momentane Kompensationsspannung erforderlich ist.

Die Kompensationsspannung wird über die Leitungen 14 und 16 von Gleichspannungsimpulsen B abgeleitet, die eine parabolische Hüllkurve haben und einer fokussierenden Gleichspannung größeren Wertes, die über die Leitung 13 und einen Beruhigungskreis 12 zugeführt wird, überlagert sind. Die Beruhigungsvorrichtung 12 wird von einem VollwellengleichrLchter 18 gesteuert, der Wechselstromiapulse der WellenÄrm C, die die Sekundärwicklung TS eines Transformators T liefert, gleichrichtet; die Primärwicklung Tp des TransTormators wird durch einen Schaltkreis 20 gesteuert, der durch Impulse auf den Leitungen 24 und 22 geöffnet wird. Die Stufe 20 erhält über eine Leitung 26 einer Leistungsverstärkerstufe 28 Strom zugeführt, wobei die Stufe 28 von einer Gleichspannungsquelle über eine Spannungregelungsvorrichtung 36 über die Leitungen 33 und 40 Strom zugeführt erhält. Die Leistungsverstärkerstufe 28 erzeugt eine Gleichspannung von parabolischer Wellenform D aus einer ähnlichen Spannungewelle niedrigerer Amplitude, die über eine Leitung 34 von der Spannungsverstärkeretufe 54 zugeführt wird, wobei die genannte Verstärkerstufe 54 einen Gleichstrom über die Leitungen 32 und 64 und eine Spannungsregelungestufe 60 zugeführt erhält. Me Stufe 54 dient dem a^cke, ein WechseIepannungasignal E, das der einen Eingangsklemme 66 von der Steuervorrichtung 58 zugeführt wird, zu verstärken. Das Ausgangesignal der Stufe 54 wird ständig in bezug auf den

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das Potential O führenden Punkt durch eine das Gleichstromsignal einführende Stufe 50 gesteuert.

Die Phase, Amplitude und Breite der Torimpulse auf den Stufen 22 und 24 sind nicht kritisch. Die Stufe 50 gleicht Schwankungen des Wechselstromsignales selbsttätig sofort wieder aus.

Es soll nunmehr im einzelnen die Schaltungsanordnung beschrieben werden. Die Spannungswelle A schwankt zwisdBn 0 und 200 Volt. Das Steuersignal E ist im wesentlichen von parabolischer Form und hat eine Amplitude von 5 Volt. Die Gleichspannungsquellen liefern ungefähr 30 Volt der Spannungsregelungsstufe 36 und der Stufe 54. Die fokussierende Gleichspannung liegt ungefähr bei 1900 bis 2500 Volt. Die Tor^mpulse haben eine Amplitude von 4 Volt und eine Dauer von 250

Eine Kapazität 07 und ein Widerstand R8 der Glättungsstufe 12 glätten die Impulse B, welche der Vollwellengleichrichter 18 liefert, so daß die Unterbrechungen zwischen den Impulsen ausgefüllt werden, damit die Steuersignal der über eine Diode CR₂ zugeführten fokussierenden Gleichspannung hinzugefügt werden; die Diode CRp in der Leitung 13 bewirkt die Entkopplung der die Fokussierspannung liefernden Stufen von der · übrigen Schaltungsanordnung. Der Vollwellengleichrichter 18 ist von üblicher Bauweise und umfaßt 4 Dioden CR3 bis CR6, die an die Sekundärwicklung TS des Transformators T zwecks Erzeugung der Gleichspannungsimpulse B angeschaltet ist.

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Die Schaltatufe 20 ist mit der Primärwicklung TP verbunden, so daß der dem Mittenanschluß der Wicklung TP über die Leitung 26 von der Leistungsverstärkerstufe 28 zugeführte Strom erst durch die eine Hälfte des Transformators T fließt, wenn der Transistor Q 21 etromleitend ist, und der Transistor Q 22 gesperrt ist, und dann durch die andere Hälfte des Transformators fließt, wenn der Transistor Q 22 stromführend ist und der Transistor Q 21 gesperrt ist; den genannten Transistoren , werden über die Leitungen 22 und 24 und Strombegrenzerwiderstände R34 und R35 steuernde Impulse zugeführt.

Die Emittoren der Transistoren Q 21 und Q 22 sind an eine Leitung 42 angeschlossen, die über die Spannungsregelerstufe 36 mit dem Erdungspunkt verbunden ist. Sie Txnsistoren Q 21 und Q 22 werden derart betrieben, daß nur während einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne ihr Sättigungsstrom fließt,und daher wird die effektive Strombelastung dieser Elemente verringert, wobei die Gregentaktarbeitsweise der Transistoren dem Zwecke dient,die Stufe 50 gegenüber der hohen Fokussierungsspannung zu isolieren.

Die Spannungsstabilieierungsehfe 36 liefert hinreichenden Strom zu dem von dem Verstärker 54 gelieferten Signal von parabolischer Wellenform und versorgt die beiden Transistoren Q 19 und f der Leietungsverstärkeretufe 28, die in einer üblichen Darlington-Schaltung geschitet ist,und deren Kollektorelektroden gemeinsam an die Singangeleitung 30 der Stufe 28 angeschlossen sind.

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Der Widerstand 33 dient dem Zweck, die Spannung einzustellen, die der Basiselektrode der Sarlington-Schaltung zugeführt wird.

Dar Spannungeetabilisierungsstromkreis 36 ist von üblicher Bauweise und umfaßt die Transistoren Q 17 und Q 18, die in ^arlington-Schaltung geschaltet sind und eine Spannung an der Kapazität 012 erzeugen; diese Spannung wird konstant gehalten, obwohl an der Eingangsklemme 33 der Stabilisierungsstufe 36 SpannungβSchwankungen auftreten, wobei die zugeführte Spannung zumindestens so ist, daß der stromleitende Zustand der Transistoren nicht verlassen wird. Eine Bezugs-Zenerdiode CE7 bewirkt, daß der Transistor Q 16 s±h auf die SpA^Tiung«ar.hva an der Serienschaltung der Widerstände R27 und R 31 so einstellt, daß der Stufe 28 eine konstante Spannung von 30 Volt zugeführt wird. Der Emmitter des Transistors Q 16 ist über einen Anpaseungswiderstand R 30 and die Leitung 30 angeschaltet, wobei ein Widerstand R 31 die Spannung zwischen der Kollektorelektrode und der Basiselektrode des Transistors Q 18 steuert·

Die Verstärker^jBtufe 54 hat eine Spannungsreglungsetufe 60, die aus den Zenerdioden CR9 und C110 parallel alt den Kapazitäten C13 und C14 besteht, so daß Spennungssohwankungen der Gleichspannung ausgefiltert werden. Die Diode 0E10 erhält über die Leitung 64 über »inen Strombegrenzerwideratand R36 Strom, und die Diode CR9 erhält Strom über die Leitung 32 und den Strombegrenzerwideretand R32. Der Verbindungepunkt der Dioden CR9 und CR10 ist über die Leitungen 62 und 40 der Gleichet/ -

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Versorgungsvorrichtung 33 ujmK^O geerdet. Die Leitung 62, bildet den Bezugspunkt des Verstärkers 54 gegenüber dem Erdungspunkt . Der Kreis 60 liefert über die Leitung 56 eine Spannung an die Widerstände R38 und R39, die an die Basiselektrode des Transistors Q 23 zusammen mit der Leitung 66 der das Wechselstromsignal liefernden Anordnung 58 angeschlossen sind. Wenn sich das über die Leitung 66 zugeführte Eingangssignal ändert, so liefert der Transistor Q 23 eine Stromverstärkung und ein Widerstand R 41 hält die Eingangsimpedanz der Stufe 54 hoch, wobei ein Widerstand R 40 für die Verstärkung sorgt. Eine . Kapazität C 16 ist zwischen dem Widerstanl R 40 und der Ser/ienschaltung der Widerstände R 42 und R 43 vorgesehen, als Parallelzweig zur Basiselektrode des Transistors Q 24, die über den Widerstand R 44 mit der Leitung 64 verbunden ist. Ein Widerstand R 45 ist über die Leitung 49 der Emitterelektrode des Transistors Q 24 verbunden, und liefert eine Steuerspannung für den Transistor Q 25 in der Stufe 50, welche den Zwecken der Wiedereinführung der Gleichstromkomponente dient und die in Wirklichkeit aus einem Differentialverstärker besteht. Eine Diode CR11 trennt den Ausgangskreis des Transistors Q 24 von der Basiselektrode des Transistors Q 25 und eine Kapazität C zwischen der Basiselektrode dee Transistors Q 25 und dem Erdungspunkt dient »la Speicherkapazität, waloht die Wechselstromkomponente des Signales des Widerstandes R 45 ausglättet. Heben dem Transi«tor Q 25 ist ein weiterer Transistor Q 26 vorgesehen, dessen Emitterelektrode Mit der Emitterelektrode des Transistors Q 25 verbunden ist» wobei ein Btrombegranzerwiderstand R 37

über 41· LtItun* 44» einen Wideretand R 46 und eine parallel zu : - 009825/0137

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einem Potentiometer R47 geschaltete Zena?diode CR12 mit dem Erdungspunkt verbunden ist. Der Widerstand R 4-6 hat zur Folge, daß die Anordnung im wesentlichen unabhängig von dem Basiselektrodenstrom ist. Die Zenerdiode CR12 hält die Spannung zwischen der Basiselektrode und der Emitterelektrode des Transistor Q 26 konstant, und die Anordnung ist derart, daß die Transistoren Q 25 und Q 26 ein Ausgangssignal liefern, welches bestimmt ist durch den Unterschied der Spannungen der beiden Transistoren. Durch Einstellen des Potentiometers R47 kann die Spannung in bezug auf das Nullpotential festgelegt werden, so daß das Ausgangssignal der Lei stungsverstärkerstufe 54 in bezug auf daa Nullpotential festgelegt ist und eine parabolische Spannungskurve bildet. Wenn Schwankungen in der Stufe 54 eine Spannung hervorrufen, die den wirksamen Arbeitspunkt überschreitet, dann wird der Transistor Q 25 so vorgespannt, daß er stromführend wird und Strom durch den Widerstand R 42 fließt und die Basiaspannung äss Transistors Q 24 ändert und dadurch den Arbeitspunkt verrin gert.

Patentansprüche:

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Claims (7)

-9- H89657 Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zur Zuführung einer dynamischen Fokus si er ungs spannung an die Fokussierungsvorrichtung einer Kathodenstrahlröhre mit einer im wesentlichen ebenen Bodenflache, unter Anwendung von Mitteln zur Erzeugung einer konstanten Fokussierungsspannung, die einem bestimmten Punkt des Abtastfeldes den Kathodenstrahl fokussiert, d a d u r ch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannungsquelle (58) eine Wechselspannung von einer der Defokussierung des Kathodenstrahles an anderen Stellen des Abtastfeldes angepaßter Kurvenform (E) liefert, und daß Gleichrichtermittel (50, 54) das Steuersignal in ein Gleichspannungssignal (D). ähnlicher Kurvenform umwandelt, und daß diese umgewandelte Gleichspannung (D) zu der konstanten Fokussierungsspannung hinzu addiert wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkermittel (28, 54) zur Verstärkung des Steuersignales (E) vorgesehen sind, und Spannungsstabilisierungsstufen für diese Verstärkerstufen vorgesehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Torstufen (Q 22, Q 21) vorgesehen sind, die die Primärwicklung (TP) eines Transformators derart steuern, data von der Gleichspannung (D) eine Impuls-Wechselspannung (ü) erzeugt wird, und daß Gleichrichtermittel

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(18) aus dieser Welle eine Gleichspannung (B) bilden.

4. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Torstuf en Transistoren (q 21 Q 22) sind, die bis zu ihrem Sättigungsstrom gesteuert werden.

5. Anordnung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsverstärkerstufe (54) und eine Leistungsverstärkerstufe (28) je eine Spannungsstabilisatoranordnung (60, 56) aufweisen.

6. Ancr dnung nach Anspnch 1 oder einem der folgenden, d a durch gekennzeichnet, daß ein Differentialverstärker (50) vorgesehen ist, um das Steuersignal (E) in bezug auf das Bezugspotential festzulegen.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialverstärker (50) ein einstellbares Potentiometer (R47) aufweist, das die Ausgangeepannung der Lei atungsverstärkerstufe (54) in bezug auf den Erdungspunkt festzulegen gestattet.

INSPECTED"

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